flyman Админ. спросил 4 года назад
Как будет сбалансирован крутящий момент несущего винта, если у вертолета нет хвостового винта?
flyman Админ. ответил 4 года назад
Крутящий момент в вертолете создается двигателем, приводящим в движение несущий винт в одном направлении, что заставляет фюзеляж вращаться в другом направлении. Вал хвостового винта горизонтально установлен и, следовательно, создает собственный «подъем» для обеспечения анти-крутящего момента. Тангаж рулевого винта дает дирекционный контроль.
Распространенные способы проектирования вертолета без хвостового винта:
Тандемные роторы: два главных Ротора установлены один перед другим. Диски Ротора вращаются в противоположных направлениях. Вся сила от двигателей использована для подъема. Пример: CH-47
Поперечные роторы: два главных Ротора установлены бок о бок. Пример: Камов Ка-22
Коаксиальные роторы: два роторных диска установлены один поверх другого. Силовые агрегаты питают оба Ротора. Эта структура требует очень сложного механизма swashplate. Пример: Камов Ка-25
Смешивая роторы: в этом агрегате главного Ротора, 2 установленные рангоута Ротора установлены на небольшой угол к Одину другого, в поперечно симметричном образе, так, что лезвия Ротора смешают без сталкиваться друг с другом. Пример: Kaman K-MAX
Совет jet:это интересное решение проблемы без хвостового винта. Вместо привода роторов с турбовальным двигателем сжатый воздух направляется через сопла, установленные на концах лопаток ротора. Двигатели эффективно толкают против воздуха, а не фюзеляж вертолета. Ротор вращается, как колесо Кэтрин. Пример: Hiller Hornet
NOTAR: NOTAR-No хвостовой Ротор использует вентилятор внутри стрелы для создания большого объема воздуха низкого давления, который выходит через две щели и создает пограничный слой потока воздуха вдоль задней балки с использованием эффекта Coandă. Пограничный слой изменяет направление воздушного потока вокруг хвостовой балки, создавая тягу, противоположную движению, сообщаемому фюзеляжу вращающим эффектом несущего винта. Пример: MD-900
Обратитесь к Википедии для более!
flymanДля беспилотных транспортных средств было бы практично просто использовать лопасти для ограничения скорости вращения, а затем использовать электронику управления, которая может справиться с этим?
Не является ли CH-47 Chinook также примером смешивания роторов?
@RedGrittyBrick: если вы заметили внимательно, Chinook имеет свои роторные диски, установленные на несколько разных высотах! Также, концепция роторов intermeshing имеет рангоуты Ротора внутри такое же снабжение жилищем. Это непохоже на в Chinook, где валы Ротора отделены очень широким расстоянием.
Точка tipjet заключается в том, что это только трение в подшипнике Ротора, которое заставило бы тело вертолета вращаться против? И это, по-видимому, незначительно по сравнению с ударом ветра и сопротивлением воздуха телесного вращения вертолета, поэтому ничего не происходит, пока вы не пытаетесь долго парить в неподвижном воздухе.
@Радж совершенно правильно, это все текущие решения крутящего момента в вертолетах. Каждый из них является чем-то вроде компромисса. Хвостовой винт очень распространен, но использует около 15% мощности двигателя, чтобы держать вертолет прямо. Тандемные роторы, такие как CH-47, великолепны, но дают ему огромную площадь Ротора. Коаксиальный имеет меньший отпечаток ноги, но роторный механизм чрезвычайно сложен и, следовательно, подвержен отказу.
flyman Админ. ответил 4 года назад
Еще один вариант построить вертолет без хвоста, это использовать активное хлопанье крыльями. В основном идея состоит в том, чтобы не противодействовать крутящему моменту главного Ротора, но использовать концепцию ротора, которая не генерирует крутящий момент.
В Техническом университете Делфта применили этот принцип для создания Орникоптера (смесь слов вертолет и орнитоптер), бесхвостого вертолета. Летные испытания проводились с использованием этого прототипа.
По данным Университета:
Активное Хлопанье
Активный махать лезвий ключ для Концепция орникоптера. Таким образом, лезвие может генерировать движущая сила для того чтобы вращать, и следовательно вращающий момент вала нет необходимый. Это приводит к безмоментному несущему винту, т. е. хвостовому Ротору может быть устранена.
Обновить
Относительно вопроса о масштабируемости, поставленного в одном из комментариев:
Я нашел кандидатскую диссертацию по этой теме (скачать), которая сделала технико-экономическое обоснование на орникоптере масштаба Bo-105. В диссертации говорится::
«Тезис доказывает, что оптимальная конструкция для Орникоптера как по сравнению с Бо-105 эталон характеризуется более низким лезвием нагрузка, увеличенная скорость подсказки ротора и более большой вертикальный размер ребра. Эта оптимальная конструкция приводит к в увеличенном габарите полета должном к уменьшенная зона стойла ротора и улучшенная стабильность рыскания в переднем полете.
Тем не менее, несмотря на эти улучшения в полете Орникоптера конверт, есть небольшое увеличение требуемой мощности при сравнении с спецификацией Бо-105 (приблизительно 5% на 150 узлах).
Чтобы компенсировать более высокую мощность профиля, необходимую для Орникоптера оптимальная конструкция, более большой радиус Ротора необходима для уменьшения наведенная сила и держит увеличение в полной необходимой силе минимум. Этот тезис можно рассматривать как первый шаг в рационализации ожидания относительно дизайна бесхвостого вертолета Орникоптера.
Тезис доказал, что эта новая концепция показывает немного беднее производительность, чем у обычных вертолетов в отношении мощности потребление в переднем полете и потолке обслуживания. Это разочарование, поскольку одним из предположений было то, что ликвидация хвостовой Ротор также исключил бы связанное потребление энергии с хвостовым винтом. «
Нет, насколько мне известно. Модель в основном демонстратор. Он мог свободно летать, так что, возможно, уже мог нести небольшую полезную нагрузку. Не было предпринято никаких дальнейших усилий для его масштабирования, чтобы фактически нести значительную полезную нагрузку.
@KorvinStarmast, я добавил небольшую часть относительно технико-экономического обоснования для большего масштаба
Ах, хорошо, улучшает ответ совсем немного. 🙂 Как всегда, нет бесплатного обеда.
Вертикальный стабилизатор обычно обеспечивает достаточный баланс крутящего момента на крейсерской скорости — он будет держать вас прямо, если вы потеряете хвостовой винт в полете. Посадка будет захватывающей, особенно. если у вас есть полозья, а не колеса.
@paul что делать, если я использую два ротора один под другим, вращаясь в противоположных направлениях и без вертикальной стабилизации и хвостового винта. Что тогда? будет ли он летать??
@paul: ну, посадка, вероятно, придется проводить на авторотации, в которой нет чистого крутящего момента.
@JanHudec авторотация для посадки после выхода двигателя. Если ваш хвостовой Ротор и ваш двигатель выходят из строя в то же время вы, вероятно, будет иметь грязный конец.
@paul: Авторотация также для посадки, если ваша передача хвостового винта выходит из строя, потому что нет крутящего момента. В противном случае крутящий момент заставляет вертолет выходить из-под контроля очень быстро, как только скорость уменьшается.